MCU부터 임베디드 리눅스까지,
계층을 넘나드는
임베디드 개발자 김지훈입니다.

Scout2Map

다중 센서 기반 재난현장 정찰 UGV와 SLAM 이벤트 맵 관제

• 졸업작품
• 서울시 앵커사업 과제
• 제24회 임베디드SW공모전 출품

사람이 들어가기 전에 재난 현장을 먼저 돌아보는 로봇입니다. 로봇 안에서 화재, 연기, 쓰러진 사람, 소화기, 비상구를 탐지하고, 원시 영상 대신 SLAM 좌표를 붙인 이벤트만 관제로 올려 링크 전송량을 약 2,400배 줄였습니다.

제가 맡은 일

• STM32F103 주행 제어 펌웨어를 HAL·RTOS 없이 CMSIS 레지스터 수준으로 작성, 쿼드러처 엔코더 기반 PID 속도 제어
• RP2350 센서 퓨전 펌웨어와 ROS 2 중계 노드, MCU와 ROS 2 사이 바이너리 프로토콜 정의
• 메시지 필드·단위·좌표 상태값을 PROTOCOL.md로 먼저 확정한 뒤 코드를 고치는 순서를 팀에 정착
• 탐지 클래스를 정하고 공개 데이터셋을 모아 모델을 학습, 로봇 온보드에서 추론
• 하드웨어 접근부를 drive_io_t 함수 테이블로 분리해 보드 없이 PC에서 기구학·PID 단위 테스트
• 펌웨어 릴리스에 시맨틱 버전 태그 도입

131:1

실측으로 바로잡은 감속비 (알던 값 150:1)

41%

각속도 저하 원인, 스키드 조향 보정 계수 누락 규명

Fallback

엔코더 유실 시 개루프로 전환해 임무 지속

지금 하는 일 LiDAR 사각지대를 VL53L0X ToF 센서 2개로 보완해 Nav2 충돌 감시 계층에 반영하고 있습니다.

• STM32
• CMSIS
• RP2350
• C
• ROS 2
• Nav2
• SLAM
• rosbridge
• React

임베디드 리눅스 부팅 체인과 커널 실습

임베디드시스템S/W설계 (A+) · 운영체제실습 (A0)

리눅스가 올라간 보드가 어떤 순서로 켜지는지를 직접 한 단계씩 세워 봤습니다. 임베디드 리눅스는 툴체인, 부트로더, 커널, 루트파일시스템이 맞물린 결과이고, 어느 단계가 어긋나면 어디서 멈추는지를 여기서 익혔습니다.

한 일

• crosstool-ng로 크로스 툴체인을 만들어 QEMU로 검증하고, TF-A와 U-Boot를 FIP 이미지로 빌드한 뒤 커널 컴파일과 BusyBox 최소 rootfs로 보드를 부팅
• GNU Binutils 실습에서 crt1.o·crti.o·crtn.o와 -lc를 직접 넘겨 수동 링크, readelf·objdump·size로 ELF 구조와 메모리 사용량 분석
• FreeRTOS 실시간 시뮬레이터(7 태스크, 5 우선순위, 뮤텍스·큐 2개·바이너리 세마포어)에서 queue.c를 고쳐 긴급 메시지를 큐 앞에 넣고 CPU를 양보하는 커널 API 추가
• 리눅스 커널에 시스템 콜을 추가해 테이블에 등록하고 재빌드·부팅, 시스템 콜 테이블 함수 포인터를 바꾸는 커널 모듈 작성 (언로드 시 원래 주소와 페이지 보호 복구)
• cscope로 task_struct와 fork 경로를 따라가 필드를 추가하고, RCU 읽기 락으로 자식 프로세스 목록 순회

이 경험은 외주로 만든 음성 인식 워드클라우드 장치에서 Raspberry Pi 3B용 Yocto 이미지를 bitbake로 줄여 반응성을 맞추는 데로 이어졌습니다.

• ARM Cortex-A7
• crosstool-ng
• TF-A
• U-Boot
• Linux Kernel
• BusyBox
• FreeRTOS
• GNU Binutils